スリットスクリーン、及び、該スリットスクリーンを備えたスクリーン装置
【課題】繊維原料液に含まれる異物の種類に拘わらず、摩耗しにくくて長寿命化を図ることができ、しかも目詰まりを起こしにくく、除塵効果の高いスリットスクリーン及びこのスリットスクリーンを備えたスクリーン装置の提供。
【解決手段】複数の縦長部材５を並設し、隣接する縦長部材５の間に精選部２０を形成し、縦長部材５に沿って並設方向に移動する攪拌羽根３により、繊維原料液への加圧及び除圧を繰り返し、精選部２０を介して繊維原料液を精選する。精選部２０の近傍に、攪拌羽根３の移動により繊維原料液に第１の渦流を発生させるための渦流発生部３７を形成し、第１の渦流に基づいて精選部２０への繊維原料液の圧入流れを生じさせる第２の渦流を発生させる。
【解決手段】複数の縦長部材５を並設し、隣接する縦長部材５の間に精選部２０を形成し、縦長部材５に沿って並設方向に移動する攪拌羽根３により、繊維原料液への加圧及び除圧を繰り返し、精選部２０を介して繊維原料液を精選する。精選部２０の近傍に、攪拌羽根３の移動により繊維原料液に第１の渦流を発生させるための渦流発生部３７を形成し、第１の渦流に基づいて精選部２０への繊維原料液の圧入流れを生じさせる第２の渦流を発生させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スリットスクリーン、及び、該スリットスクリーンを備えたスクリーン装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、繊維原料液（製紙原料）を濾過して所望品質の繊維原料を取り出す精選処理を行うためのスクリーン装置が公知である。このスクリーン装置は、濾過網であるスクリーンバスケットと、その内部を回転する攪拌羽根を備えた攪拌器とを備えている。スクリーンバスケットには、例えば、複数の縦長部材を並設し、隣接する縦長部材の間にスリット状の間隙を形成したスリットスクリーンがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特許第３７８６７９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記スリットスクリーンでは、攪拌羽根によって加圧された繊維原料液に含まれる不純物、例えば、粒子状の異物が、直接、間隙を構成する縦長部材に衝突し、摩耗させる恐れがある。前記間隙には高精度が要求されているので、たとえ１箇所でも摩耗すれば（例えば、８〜１０μｍの摩耗で）、最早そのスリットスクリーンは使用不能となる。近年、繊維原料液が粗悪化してきており、含有される異物によって前記摩耗の問題が顕在化してきている。
【０００５】
また、前記スリットスクリーンでは、攪拌羽根が通過する際、繊維原料液が加圧されて精選が行われた後、減圧されて逆洗作用により間隙に残存したリジェクトが除去される。前述の通り、繊維原料液の粗悪化に伴い、粘着性を有する異物の含有量も増大しているので、逆洗作用によっては間隙に付着した異物を十分に除去できず、目詰まりを起こしやすいという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、繊維原料液に含まれる異物の種類に拘わらず、摩耗しにくくて長寿命化を図ることができ、しかも目詰まりを起こしにくくて除塵効果の高いスリットスクリーン及びこのスリットスクリーンを備えたスクリーン装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、複数の縦長部材を並設し、隣接する縦長部材の間に精選部を形成し、前記縦長部材に沿って並設方向に移動する攪拌羽根により、繊維原料液への加圧及び除圧を繰り返し、前記精選部を介して繊維原料液を精選するスリットスクリーンにおいて、前記精選部の近傍に、前記攪拌羽根の移動により繊維原料液に第１の渦流を発生させるための渦流発生部を形成し、前記第１の渦流に基づいて前記精選部への繊維原料液の圧入流れを生じさせる第２の渦流を発生させるようにしたものである。
【０００８】
また、本発明は、前記課題を解決するための手段として、複数の縦長部材を並設し、攪拌羽根を前記縦長部材に沿って並設方向に移動させ、前記攪拌羽根の移動方向に向かって各縦長部材の端面が徐々に突出するように形成することにより、隣接する縦長部材の間に精選部と、渦流を発生させるための空間とを形成し、渦流により繊維原料液への加圧及び除圧を繰り返し、前記精選部を介して繊維原料液を精選するスリットスクリーンにおいて、前記各縦長部材の端面に凹部を形成し、該凹部を、前記攪拌羽根の移動により渦流を発生させる渦流発生部として機能させるようにしたものである。
【０００９】
前記いずれの構成であっても、渦流発生部で発生した第１の渦流が、攪拌羽根によって加圧された繊維原料液に、攪拌羽根の移動領域側へと環流される流れを生じさせる。これにより、繊維原料液に含まれる比較的大きなリジェクトが精選部に導かれることなく戻される。また、第１の渦流により発生した第２の渦流により、繊維原料液を精選部へと流入させることができ、所望の精選能力を維持することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、渦流発生部で第１の渦流を発生させ、この第１の渦流により第２の渦流を発生させるようにしているので、繊維原料液に含まれる比較的大きなリジェクトが精選部へと流動することを防止しつつ、繊維原料液を精選部へと流入させることができ、所望の精選能力を維持することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。
【００１２】
（第１実施形態）
図１は本実施形態に係るスリットスクリーン１を示す。このスリットスクリーン１は、図２に示すように、スクリーン機本体２内に収容して使用され、内部には攪拌羽根３を有するロータ４が配設される。
【００１３】
スリットスクリーン１は、図１に示すように、縦長部材５を複数並設して筒状とし、これらを複数の保持部材６で保持したもので、繊維原料液中の良質繊維（アクセプト）と異物（リジェクト）とを精選分離する。
【００１４】
縦長部材５は、ステンレス鋼（SUS304,SUS316等）を押出加工等することにより形成され、図３及び図４に示すように、幅広部７から徐々に幅寸法が減少する傾斜側面８を経て、さらに細首部９を介してこの細首部９よりも幅広の係止部１０に至る横断面形状を有する。幅広部７は、軸心（図３中、１点鎖線で示す。）に直交する直線に対して傾斜する傾斜前面１１を備える。傾斜前面１１は、矢印Ｒ２の方向（攪拌羽根３の回転方向Ｒ１とは逆方向：以下、反回転方向Ｒ２）に向かうに従って攪拌羽根３から離間している。幅広部７は、図５に示すように、矢印Ｒ１の方向（攪拌羽根３の回転方向）側で側縁をカットされ、第１平坦面１２及び第２平坦面１３を形成されている。第１平坦面１２は、前記傾斜前面１１とは第１円弧面１４を介して連続している。第２平坦面１３は第１平坦面１２に連続し、この第１平坦面１２から離れるに従って徐々に矢印Ｒ２の方向に向かって傾斜している。第１平坦面１２の傾斜角度を第２平坦面１３の傾斜角度に近付ければ近付ける程（あるいは一致させてもよい）、繊維原料液が後述する緩衝部２１へと侵入しにくくなる。逆に、第２平坦面１３に対して第１平坦面１２を傾斜させればさせる程、繊維原料液が緩衝部２１へと侵入しやすくなる。この設定は、使用する繊維原料液の品質等に応じて変更すればよく、粗悪な原料であれば前者の構成に、良質な原料であれば後者の構成とすればよい。前記傾斜前面１１と、隣接する縦長部材５の第１平坦面１２とで形成される略Ｖ字状の空間（以下、Ｖ字状部１５と称す。）は、攪拌羽根３の移動に伴う加圧時に、高圧の渦流を発生させるためのものである。これにより、繊維原料液は後述する精選領域１９へと侵入する。
【００１５】
また、縦長部材５では、図５に示すように、矢印Ｒ２の方向側で幅広部７の角部が切除され、第２円弧面１６ａ及び第３円弧面１６ｂを介して連続する第３平坦面１７及び円弧状凹面１８が形成されている。そして、隣接する縦長部材５の第１平坦面１２及び第２平坦面１３と、前記第２円弧面１６ａ、第３平坦面１７、円弧状凹面１８及び第３円弧面１６ｂとで精選領域１９を構成している。
【００１６】
第２平坦面１３と第３円弧面１６ｂで形成される領域（厳密には、両面の最小間隙部分）が精選部２０である（ここでは、精選部２０の最小間隙寸法を原料の目標品質に応じて０．１０〜０．３０ｍｍに設定している。）。精選部２０では、繊維原料液に含まれるアクセプト（良質繊維）のみを通過させ、このアクセプトよりも大きなリジェクト（異物）を残存させる。なお、精選部２０を構成する壁面の一方を第２平坦面１３で構成したのは、縦長部材５の配設角度を変化させた場合でも所定間隔の精選部２０を得るためである。
【００１７】
また、第１平坦面１２及び第２平坦面１３と、第３平坦面１７及び円弧状凹面１８とで形成される領域が緩衝部２１である。緩衝部２１を構成する第１平坦面１２と第３平坦面１７は、前記精選部２０から離れるに従って徐々に流路断面積が大きくなるように傾斜して形成されている（図５中、θ１で示す。）。また、緩衝部２１は、前記精選部２０から矢印Ｒ１の方向に向かって傾斜するように形成されている（図５中、θ２で示す。）。ここでは、角度θ２は、第２平坦面１３に沿う直線と、攪拌羽根３の回転中心と傾斜前面１１、第１円弧面１６ａの境界部を結ぶ直線とのなす角度としている。但し、緩衝部２１の形状は、逆洗時に繊維原料液がスリットスクリーン１内に還流しやすいものであればよい。
【００１８】
緩衝部２１の入口部分、すなわち第２円弧面１６ａと第１平坦面１２との間に形成される隙間（厳密には両面の最小間隙部分。精選前の原料事情に応じて決定するが、ここでは約０．６〜１．５ｍｍに設定している。）が補助精選部２２である。補助精選部２２の間隙寸法（図５中、ｇ５で示す。）は、精選部２０の間隙寸法（図５中、ｇ１で示す。）よりも大きく、緩衝部２１に侵入しようとするリジェクトのうち、精選部２０で精選するよりも大きなサイズのリジェクトを精選（粗選濾過）する。
【００１９】
また、縦長部材５は、細首部９の長さの違う２種類、すなわち、図３（ｂ）に示すように、横断面に於ける全長が長い方の第１縦長部材５ａと、図３（ｃ）に示すように、短い方の第２縦長部材５ｂとで構成されている。
【００２０】
保持部材６は、図３（ａ）に示すように、ステンレス鋼（SUS304,SUS316等）からなる板材をリング状としたもので、周方向に所定ピッチで保持凹部２３が形成されている。保持凹部２３は、レーザー加工又は放電加工（又はその両方）により高精度に形成することができる。隣接する保持凹部２３の形状は、前記２種類の縦長部材５に合わせて相違している。すなわち、保持凹部２３は、前記第１縦長部材５ａが圧入される第１保持凹部２３ａと、前記第２縦長部材５ｂが圧入される第２保持凹部２３ｂとで構成されている。各保持凹部２３ａ，２３ｂは、縦長部材５を厚さ方向から圧入可能な形状で、縦長部材５の傾斜側面８に対応する傾斜溝２４、細首部９に対応する幅狭溝２５、及び係止部１０に対応する係止溝２６で構成されている。そして、縦長部材５を保持凹部２３に圧入することにより、精選部２０に所定の間隙寸法を形成しつつ円周方向に整列させることが可能となっている。
【００２１】
攪拌羽根３は、円周方向に４箇所等分に設けられ、縦長部材５の長手方向に対して傾斜するように、連結棒２７を介して中心部に設けたロータ４に連結されている。ロータ４は図示しないモータの駆動により回転し、攪拌羽根３を、その円弧部分が先頭となってスリットスクリーン１の内周面に沿って高速回転する。各攪拌羽根３は、回転方向（矢印Ｒ１で示す方向）側が円弧状に形成され、その外周面は、反回転方向（矢印Ｒ２で示す方向）側に向かってスリットスクリーン１の内周面と一定間隔（ここでは、５〜１０ｍｍ）を有する加圧面２８と、この加圧面２８からさらに反回転方向に向かうに従って徐々にスリットスクリーン１の内周面から離れるように湾曲し、その先端側で内周面と交差する減圧面２９とで構成されている。
【００２２】
続いて、前記構成のスリットスクリーン１の製造方法を説明する。
【００２３】
まず、保持部材６を図示しない治具によって所定間隔で位置決めする。このとき、各保持部材６間で保持凹部２３の位置を一致させる。そして、各保持凹部２３ａ，２３ｂに該当する縦長部材５ａ，５ｂを順次圧入し、筒状とする。これにより、各縦長部材５ａ，５ｂの幅広部７の間には、繊維原料液の良質繊維と異物とを精選分離するための所定の間隙寸法を有する精選部２０と、高圧渦流により繊維原料液に含まれるリジェクトが精選部２０を構成する壁面に衝突することを防止するための緩衝部２１とが形成され、スリットスクリーン１が完成する。
【００２４】
次に、前記構成のスリットスクリーン１を備えたスクリーン装置の動作について説明する。
【００２５】
まず、スクリーン機本体２内に繊維原料液（例えば、紙パルプ繊維液）を順次供給する。そして、スリットスクリーン１内に配置したロータ４を高速回転させ（周速約１５〜２０ｍ／ｓ）、攪拌羽根３をスリットスクリーン１の内周面に沿って移動させる。これにより、スリットスクリーン１内に流入した繊維原料液は、作用する遠心力で渦巻状となると共に重力の影響を受ける。このため、比重の大きな異物は中心部へと集められる。そして、比重の大きな異物を除去された残る繊維原料液の一部がロータ４とスクリーンバスケットの間に形成される精選領域１９へと流入する。
【００２６】
精選領域１９に流入した繊維原料液は、攪拌羽根３の加圧面２８がスリットスクリーン１の内周面の対向部分を通過する際に加圧され、前記Ｖ字状部１５で渦流となる。渦流となった繊維原料液は、緩衝部２１の入口すなわち補助精選部２２で、サイズの大きなリジェクトの通過を阻止される。つまり、サイズの大きなリジェクトが衝突するのは補助精選部２２の入口部分でしかない。しかも、緩衝部２１は精選部２０から矢印Ｒ１の方向に向かって傾斜するように形成されている。このため、繊維原料液が、緩衝部２１内へと直接流入するのではなく、渦流による圧力上昇によって無理なく流入する。
【００２７】
補助精選部２２を通過し、緩衝部２１に侵入した繊維原料液は、高圧状態を維持しながらも渦流状態を解消される。このため、リジェクト、特に硬質な異物が精選部２０を構成する壁面に高速で衝突することが回避される。したがって、精選部２０での摩耗が抑制される。
【００２８】
また、緩衝部２１に流入した繊維原料液に含まれる粘着性を有する異物は、渦流状態を解消されて緩衝部２１を流動することになるため、緩衝部２１内に滞留したり、緩衝部２１を構成する壁面に付着したりする。したがって、緩衝部２１のない従来品に比べて粘着性の異物がスリットスクリーン１の外周側に流出したり、精選部２０を構成する壁面に付着したりすることがない。
【００２９】
また、補助精選部２２と精選部２０による２段階の精選が可能となるので、従来のように複数の精選工程を実行するために、複数台のスクリーン装置を連接する必要もなくなり、設備を簡略化して設置スペースを大幅に抑制可能となる。
【００３０】
精選部２０では、ユーザーが希望するサイズ以下のアクセプト（良質繊維）のみが通過可能であり、希望サイズよりも大きな繊維はリジェクトとして緩衝部２１に残存する。精選部２０の間隙ｇ１から押し出された良質繊維は、傾斜側面８の間隙ｇ２、係止部１０と細首部９の間隙ｇ３、さらには係止部１０の間隙ｇ４を経て外部へと流動した後、スクリーン機本体２から図示しないパイプへと流動して回収される。間隙寸法は、間隙ｇ１からｇ４に向かうに従って大きくなるように形成されている。したがって、間隙ｇ１から押し出されたアクセプトを含む液体は、スムーズにスリットスクリーン１から外部へと流動し、繊維の乱れや絡みが殆ど発生しない。
【００３１】
その後、攪拌羽根３がさらに回転し、減圧面２９が通過すると、スリットスクリーン１の内周面との間隙が大きくなり、前記Ｖ字状部１５で繊維原料液が減圧状態となるので、高圧状態を維持する緩衝部２１内の繊維原料液がスリットスクリーン１の内周側へと引き戻される。このとき、繊維原料液の流動方向は緩衝部２１の傾斜方向θ２に沿うと共に、緩衝部２１を構成する壁面が徐々に広がる所定角度θ１で傾斜しているので、残留するリジェクトはスムーズにスリットスクリーン１内へと還流する。また、精選部２０での詰まりも解消され、いわゆる逆洗が行われる。
【００３２】
このようにして精選部２０を通過することなく、スリットスクリーン１の内周側へと回収されたリジェクトは、スリットスクリーン１内を下方に向かって移動し、図示しないパイプを介して回収された後、廃品処理される。
【００３３】
なお、このような一連の精選処理、すなわち攪拌羽根３による精選部２０からのアクセプトの押し出し、及び、緩衝部２１及び精選部２０に残存するリジェクトの回収が行われると、縦長部材５１に多大な力が作用するが、前述のように、保持部材６の各保持凹部２３の間には十分な距離が確保されることにより十分な強度が得られている。したがって、保持部材６が損傷に至ったり、縦長部材５に振動等が発生し、この縦長部材５自身が損傷に至ったりするといった不具合が発生することはない。
【００３４】
また、前記補助精選部２２の間隙寸法を小さくしたり、緩衝部２１の長さ（流路長さ）を大きくしたりすると、流動抵抗が大きくなって精選能力が低下することが想定される。この場合、攪拌羽根３の回転速度を速くしたり、攪拌羽根３とスリットスクリーン１の内周面との距離を小さくしたりすることにより、所望の精選能力を得ることが可能である。したがって、サイズの大きな異物を多く含んだ繊維原料液を精選する場合、補助精選部２２の間隙寸法を小さくし、緩衝部２１から精選部２０に至る異物のサイズを抑えつつ、精選能力の低下を防止することが可能となる。そして、補助精選部２２の間隙寸法が摩耗により大きくなれば、その間隙寸法の増大に合わせて攪拌羽根３の回転速度を遅く設定し直せば、精選能力を一定に維持することもできる。また、粗悪な繊維原料液を精選する必要がある場合、緩衝部２１の流路長さを大きく設定することにより、精選部２０に至る異物の数を減らしつつ、精選能力の低下を防止することも可能である。
【００３５】
（第２実施形態）
図６は、第２実施形態に係るスリットスクリーン３１の一部を示す。このスリットスクリーン３１では、主に、前記第１実施形態とは縦長部材３３の形状が相違している。
【００３６】
すなわち、保持部材３２に保持された縦長部材３３は、傾斜前面３４の両端部に平坦面３５、３６を形成され、傾斜前面３４に渦流発生部３７を形成されている。そして、隣接する縦長部材３３の間で、平坦面３５、３６によって精選部３８が形成されている。渦流発生部３７は、攪拌羽根３の移動により加圧された繊維原料液によって図６（ｂ）に示すような第１の渦流を発生させる。そして、第１の渦流により精選部３８の入口部分に第２の渦流が発生し、精選部３８での精選が可能となる。つまり、渦流発生部３７の形成位置が精選部３８に近すぎると、第１の渦流によって発生させる第２の渦流が小さくなる（場合によっては発生しない。）。一方、渦流発生部３７の形成位置が精選部３８から遠すぎると、第２の渦流の回転速度が遅くなる。いずれにしても、第２の渦流により十分な圧力を生じさせ、精選部３８に所望の精選能力を発揮させることができない。そこで、渦流発生部３７は精選部３８に所望の精選能力を発揮させることのできる、回転速度の速い第２の渦流の発生に適した第１の渦流を形成可能なものとされている。
【００３７】
前記第２実施形態に係るスリットスクリーン３１によれば、前記スクリーン装置に採用した場合、次のような作用効果を奏する。
【００３８】
すなわち、スクリーン機本体２内に繊維原料液を供給し、スリットスクリーン３１の内周面に沿って攪拌羽根３を回転移動させると、加圧された繊維原料液が、まず、渦流発生部３７を流動し、第１の渦流を発生させる。第１の渦流は、図６中反時計回り方向に流動する。このため、繊維原料液に含まれるリジェクトのうち、比較的大きなものは攪拌羽根３の移動領域側へと戻される。また、前記渦流発生部３７で発生した第１の渦流により、精選部の入口近傍で第２の渦流が発生する。第２の渦流は、繊維原料液を強制的に精選部３８へと侵入させる。
【００３９】
このように、前記第２実施形態に係るスリットスクリーン３１を備えたスクリーン装置によれば、渦流発生部３７によって第１の渦流を発生させることにより、繊維原料液に含まれる比較的大きな異物をスリットスクリーン３１の内側に向かって環流させているので、前記異物が精選部３８に衝突して摩耗させるといった不具合を防止することができる。また、前記第１の渦流により第２の渦流が発生し、この第２の渦流が繊維原料液を精選部３８へと侵入させるために必要される圧力を提供する。したがって、精選部３８に於ける精選能力を所望の値に維持することができる。
【００４０】
なお、前記渦流発生部３７の形状としては、例えば、図７に示すように構成することも可能である。図７（ａ）では断面略Ｖ字形、図７（ｂ）では断面略台形、図７（ｃ）では断面略矩形となっている。いずれの形状であっても、異物が衝突して多少摩耗しても渦流を発生させることができるように、摩耗による除去寸法を考慮して作成されている。これにより、最も摩耗による劣化が激しいと考えられる箇所について、多少形状を変更するだけで、長期に亘って使用することが可能となる。
【００４１】
（第３実施形態）
図８は、第３実施形態に係るスリットスクリーン４１の一部を示す。このスリットスクリーン４１では、隣接する縦長部材４２の間には、精選部４３、緩衝部４４及び補助精選部４５からなる精選領域４６が形成されている。そして、緩衝部４４の入口近傍には凹部すなわち渦流発生部４７が形成されている。
【００４２】
精選部４３、緩衝部４４、及び、補助精選部４５は前記第１実施形態と同様の構成であり、渦流発生部４７は前記第２実施形態と同様の構成である。
【００４３】
前記構成のスリットスクリーン４１を備えたスクリーン装置では、次のようにして精選処理が行われる。
【００４４】
すなわち、スクリーン機本体２内に繊維原料液を供給し、スリットスクリーン４１の内周面に沿って攪拌羽根３を回転移動させると、前記第２実施形態と同様に、攪拌羽根３に加圧された繊維原料液が、まず、渦流発生部４７で第１の渦流を発生させる。そして、第１の渦流が補助精選部４５の入口近傍に第２の渦流を発生させる。
【００４５】
補助精選部４５では、前記第１の渦流により比較的大きなリジェクトが攪拌羽根３の移動経路側へと戻される。したがって、補助精選部４５を構成する壁面にリジェクトが衝突して摩耗されにくくなる。また、前記第２の渦流により、繊維原料液が加圧状態となって補助精選部４５を通過するので、その間隙寸法よりも小さい繊維のみが緩衝部２１へと流動する（粗選濾過）。
【００４６】
緩衝部２１を通過する繊維原料液は渦流状態を解消されるので、前記第１実施形態と同様に、粘着性の異物が緩衝部２１内に滞留しやすくなる。また、精選部４３でアクセプトのみが通過し、リジェクトは緩衝部４４に滞留する。したがって、攪拌羽根３の減圧面が通過することによりＶ字状部が減圧状態となれば、補助精選部４５を介して緩衝部４４から滞留するリジェクトがスリットスクリーン４１の内周側へと回収される。
【００４７】
このように、前記第３実施形態に係るスリットスクリーン４１を備えたスクリーン装置によれば、渦流発生部４７及び緩衝部４４の働きにより、より一層精選部４３を構成する壁面の摩耗を抑制することができ、長期に亘って使用することが可能となる。
【００４８】
前記第２及び第３実施形態では、リジェクト分解部５１をさらに設けるのが好ましい。図９は、図８に示す第３実施形態に係る縦長部材４２にリジェクト分解部５１を形成した例を示す。リジェクト分解部５１は傾斜前面に形成される。詳しくは、矢印Ｒ１の方向側の角部から所定寸法離れた位置に形成され、円弧部５２と平坦部５３とで構成され、渦流発生部４７に連続している。そして、スクリーン機本体２内に繊維原料液を供給し、スリットスクリーン１の内周面に沿って攪拌羽根３を回転移動させると、繊維原料液はリジェクト分解部５１に衝突して乱流となり、繊維原料液に含まれる結束繊維や繊維くず玉が砕解される。したがって、精選されることなく廃棄される繊維量を抑制することができる。また、砕解された繊維を含む繊維原料液は、スリットスクリーン１の内周面に沿って、次の隣り合う縦長部材４１の間に形成される渦流発生部４７へと流動し、前記第３実施形態と同様にして第１の渦流となる。
【００４９】
このように、リジェクト分解部５１を設けることにより、結束繊維等を砕解しておくことができるので、精選されることなく廃棄される繊維量を抑制することができる。
【００５０】
また、図１０に示すように、リジェクト分解部５１を設けることなく、渦流発生部４７を傾斜前面のほぼ全体に亘って形成するようにしてもよい。
【００５１】
なお、前記実施形態では、繊維原料液をスリットスクリーン１の内側から外側に向かって押し出すように構成したが、外側から内側に向かって圧入するように構成することも可能である。この場合、前記第１実施形態に係るスリットスクリーン１であれば、縦長部材５の幅広部７が保持部材６の外周側で整列する構成とすると共に、ロータ４の攪拌羽根３をスリットスクリーン１の外周部で回転可能に構成する必要がある。
【００５２】
また、前記実施形態では、スリットスクリーンを筒状としたが、平板状としてもよい。
【００５３】
また、前記実施形態では、保持部材６の保持凹部２３に縦長部材５を圧入するようにしたが、挿通後、加締、接着、溶着等、他の手段によって固定するようにしても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】第１実施形態に係るスリットスクリーンの正面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】（ａ）は図１のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は第１縦長部材の横断面図、（ｃ）は第２縦長部材の横断面図である（ハッチングは省略）。
【図４】図２の攪拌羽根及びスリットスクリーンの一部を示す部分拡大図である。
【図５】（ａ）は図４の部分拡大図、（ｂ）はその精選領域の詳細図である。
【図６】（ａ）は第２実施形態に係るスリットスクリーンの縦長部材及び攪拌羽根を示す部分拡大図、（ｂ）はその繊維原料液の流動状態を示す説明図である。
【図７】他の実施形態に係るスリットスクリーンの縦長部材を示す部分拡大図である。
【図８】第３実施形態に係るスリットスクリーンの縦長部材の一部を示す部分拡大図で、（ａ）は加圧時の繊維原料液の流動状態を示し、（ｂ）は減圧時の流動状態を示す。
【図９】図８の変形例を示す図である。
【図１０】図９の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００５５】
１…スリットスクリーン
２…スクリーン機本体
３…攪拌羽根
４…ロータ
５（５ａ、５ｂ）…縦長部材
６…保持部材
７…幅広部
８…傾斜側面
９…細首部
１０…係止部
１１…傾斜前面
１２…第１平坦面
１３…第２平坦面
１４…第１円弧面
１５…Ｖ字状部
１６…第２円弧面
１７…第３円弧面
１８…逃がし凹部
１９…精選領域
２０…精選部
２１…緩衝部
２２…補助精選部
２３（２３ａ、２３ｂ）…保持凹部
２４…傾斜溝
２５…幅狭溝
２６…係止溝
２７…連結棒
２８…加圧面
２９…減圧面
３１…スリットスクリーン
３２…保持部材
３３…縦長部材
３４…傾斜前面
３５、３６…平坦面
３７…渦流発生部
３８…精選部
４１…スリットスクリーン
４２…縦長部材
４３…精選部
４４…緩衝部
４５…補助精選部
４６…精選領域
４７…渦流発生部
５１…リジェクト分解部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スリットスクリーン、及び、該スリットスクリーンを備えたスクリーン装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、繊維原料液（製紙原料）を濾過して所望品質の繊維原料を取り出す精選処理を行うためのスクリーン装置が公知である。このスクリーン装置は、濾過網であるスクリーンバスケットと、その内部を回転する攪拌羽根を備えた攪拌器とを備えている。スクリーンバスケットには、例えば、複数の縦長部材を並設し、隣接する縦長部材の間にスリット状の間隙を形成したスリットスクリーンがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特許第３７８６７９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記スリットスクリーンでは、攪拌羽根によって加圧された繊維原料液に含まれる不純物、例えば、粒子状の異物が、直接、間隙を構成する縦長部材に衝突し、摩耗させる恐れがある。前記間隙には高精度が要求されているので、たとえ１箇所でも摩耗すれば（例えば、８〜１０μｍの摩耗で）、最早そのスリットスクリーンは使用不能となる。近年、繊維原料液が粗悪化してきており、含有される異物によって前記摩耗の問題が顕在化してきている。
【０００５】
また、前記スリットスクリーンでは、攪拌羽根が通過する際、繊維原料液が加圧されて精選が行われた後、減圧されて逆洗作用により間隙に残存したリジェクトが除去される。前述の通り、繊維原料液の粗悪化に伴い、粘着性を有する異物の含有量も増大しているので、逆洗作用によっては間隙に付着した異物を十分に除去できず、目詰まりを起こしやすいという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、繊維原料液に含まれる異物の種類に拘わらず、摩耗しにくくて長寿命化を図ることができ、しかも目詰まりを起こしにくくて除塵効果の高いスリットスクリーン及びこのスリットスクリーンを備えたスクリーン装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、複数の縦長部材を並設し、隣接する縦長部材の間に精選部を形成し、前記縦長部材に沿って並設方向に移動する攪拌羽根により、繊維原料液への加圧及び除圧を繰り返し、前記精選部を介して繊維原料液を精選するスリットスクリーンにおいて、前記精選部の近傍に、前記攪拌羽根の移動により繊維原料液に第１の渦流を発生させるための渦流発生部を形成し、前記第１の渦流に基づいて前記精選部への繊維原料液の圧入流れを生じさせる第２の渦流を発生させるようにしたものである。
【０００８】
また、本発明は、前記課題を解決するための手段として、複数の縦長部材を並設し、攪拌羽根を前記縦長部材に沿って並設方向に移動させ、前記攪拌羽根の移動方向に向かって各縦長部材の端面が徐々に突出するように形成することにより、隣接する縦長部材の間に精選部と、渦流を発生させるための空間とを形成し、渦流により繊維原料液への加圧及び除圧を繰り返し、前記精選部を介して繊維原料液を精選するスリットスクリーンにおいて、前記各縦長部材の端面に凹部を形成し、該凹部を、前記攪拌羽根の移動により渦流を発生させる渦流発生部として機能させるようにしたものである。
【０００９】
前記いずれの構成であっても、渦流発生部で発生した第１の渦流が、攪拌羽根によって加圧された繊維原料液に、攪拌羽根の移動領域側へと環流される流れを生じさせる。これにより、繊維原料液に含まれる比較的大きなリジェクトが精選部に導かれることなく戻される。また、第１の渦流により発生した第２の渦流により、繊維原料液を精選部へと流入させることができ、所望の精選能力を維持することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、渦流発生部で第１の渦流を発生させ、この第１の渦流により第２の渦流を発生させるようにしているので、繊維原料液に含まれる比較的大きなリジェクトが精選部へと流動することを防止しつつ、繊維原料液を精選部へと流入させることができ、所望の精選能力を維持することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。
【００１２】
（第１実施形態）
図１は本実施形態に係るスリットスクリーン１を示す。このスリットスクリーン１は、図２に示すように、スクリーン機本体２内に収容して使用され、内部には攪拌羽根３を有するロータ４が配設される。
【００１３】
スリットスクリーン１は、図１に示すように、縦長部材５を複数並設して筒状とし、これらを複数の保持部材６で保持したもので、繊維原料液中の良質繊維（アクセプト）と異物（リジェクト）とを精選分離する。
【００１４】
縦長部材５は、ステンレス鋼（SUS304,SUS316等）を押出加工等することにより形成され、図３及び図４に示すように、幅広部７から徐々に幅寸法が減少する傾斜側面８を経て、さらに細首部９を介してこの細首部９よりも幅広の係止部１０に至る横断面形状を有する。幅広部７は、軸心（図３中、１点鎖線で示す。）に直交する直線に対して傾斜する傾斜前面１１を備える。傾斜前面１１は、矢印Ｒ２の方向（攪拌羽根３の回転方向Ｒ１とは逆方向：以下、反回転方向Ｒ２）に向かうに従って攪拌羽根３から離間している。幅広部７は、図５に示すように、矢印Ｒ１の方向（攪拌羽根３の回転方向）側で側縁をカットされ、第１平坦面１２及び第２平坦面１３を形成されている。第１平坦面１２は、前記傾斜前面１１とは第１円弧面１４を介して連続している。第２平坦面１３は第１平坦面１２に連続し、この第１平坦面１２から離れるに従って徐々に矢印Ｒ２の方向に向かって傾斜している。第１平坦面１２の傾斜角度を第２平坦面１３の傾斜角度に近付ければ近付ける程（あるいは一致させてもよい）、繊維原料液が後述する緩衝部２１へと侵入しにくくなる。逆に、第２平坦面１３に対して第１平坦面１２を傾斜させればさせる程、繊維原料液が緩衝部２１へと侵入しやすくなる。この設定は、使用する繊維原料液の品質等に応じて変更すればよく、粗悪な原料であれば前者の構成に、良質な原料であれば後者の構成とすればよい。前記傾斜前面１１と、隣接する縦長部材５の第１平坦面１２とで形成される略Ｖ字状の空間（以下、Ｖ字状部１５と称す。）は、攪拌羽根３の移動に伴う加圧時に、高圧の渦流を発生させるためのものである。これにより、繊維原料液は後述する精選領域１９へと侵入する。
【００１５】
また、縦長部材５では、図５に示すように、矢印Ｒ２の方向側で幅広部７の角部が切除され、第２円弧面１６ａ及び第３円弧面１６ｂを介して連続する第３平坦面１７及び円弧状凹面１８が形成されている。そして、隣接する縦長部材５の第１平坦面１２及び第２平坦面１３と、前記第２円弧面１６ａ、第３平坦面１７、円弧状凹面１８及び第３円弧面１６ｂとで精選領域１９を構成している。
【００１６】
第２平坦面１３と第３円弧面１６ｂで形成される領域（厳密には、両面の最小間隙部分）が精選部２０である（ここでは、精選部２０の最小間隙寸法を原料の目標品質に応じて０．１０〜０．３０ｍｍに設定している。）。精選部２０では、繊維原料液に含まれるアクセプト（良質繊維）のみを通過させ、このアクセプトよりも大きなリジェクト（異物）を残存させる。なお、精選部２０を構成する壁面の一方を第２平坦面１３で構成したのは、縦長部材５の配設角度を変化させた場合でも所定間隔の精選部２０を得るためである。
【００１７】
また、第１平坦面１２及び第２平坦面１３と、第３平坦面１７及び円弧状凹面１８とで形成される領域が緩衝部２１である。緩衝部２１を構成する第１平坦面１２と第３平坦面１７は、前記精選部２０から離れるに従って徐々に流路断面積が大きくなるように傾斜して形成されている（図５中、θ１で示す。）。また、緩衝部２１は、前記精選部２０から矢印Ｒ１の方向に向かって傾斜するように形成されている（図５中、θ２で示す。）。ここでは、角度θ２は、第２平坦面１３に沿う直線と、攪拌羽根３の回転中心と傾斜前面１１、第１円弧面１６ａの境界部を結ぶ直線とのなす角度としている。但し、緩衝部２１の形状は、逆洗時に繊維原料液がスリットスクリーン１内に還流しやすいものであればよい。
【００１８】
緩衝部２１の入口部分、すなわち第２円弧面１６ａと第１平坦面１２との間に形成される隙間（厳密には両面の最小間隙部分。精選前の原料事情に応じて決定するが、ここでは約０．６〜１．５ｍｍに設定している。）が補助精選部２２である。補助精選部２２の間隙寸法（図５中、ｇ５で示す。）は、精選部２０の間隙寸法（図５中、ｇ１で示す。）よりも大きく、緩衝部２１に侵入しようとするリジェクトのうち、精選部２０で精選するよりも大きなサイズのリジェクトを精選（粗選濾過）する。
【００１９】
また、縦長部材５は、細首部９の長さの違う２種類、すなわち、図３（ｂ）に示すように、横断面に於ける全長が長い方の第１縦長部材５ａと、図３（ｃ）に示すように、短い方の第２縦長部材５ｂとで構成されている。
【００２０】
保持部材６は、図３（ａ）に示すように、ステンレス鋼（SUS304,SUS316等）からなる板材をリング状としたもので、周方向に所定ピッチで保持凹部２３が形成されている。保持凹部２３は、レーザー加工又は放電加工（又はその両方）により高精度に形成することができる。隣接する保持凹部２３の形状は、前記２種類の縦長部材５に合わせて相違している。すなわち、保持凹部２３は、前記第１縦長部材５ａが圧入される第１保持凹部２３ａと、前記第２縦長部材５ｂが圧入される第２保持凹部２３ｂとで構成されている。各保持凹部２３ａ，２３ｂは、縦長部材５を厚さ方向から圧入可能な形状で、縦長部材５の傾斜側面８に対応する傾斜溝２４、細首部９に対応する幅狭溝２５、及び係止部１０に対応する係止溝２６で構成されている。そして、縦長部材５を保持凹部２３に圧入することにより、精選部２０に所定の間隙寸法を形成しつつ円周方向に整列させることが可能となっている。
【００２１】
攪拌羽根３は、円周方向に４箇所等分に設けられ、縦長部材５の長手方向に対して傾斜するように、連結棒２７を介して中心部に設けたロータ４に連結されている。ロータ４は図示しないモータの駆動により回転し、攪拌羽根３を、その円弧部分が先頭となってスリットスクリーン１の内周面に沿って高速回転する。各攪拌羽根３は、回転方向（矢印Ｒ１で示す方向）側が円弧状に形成され、その外周面は、反回転方向（矢印Ｒ２で示す方向）側に向かってスリットスクリーン１の内周面と一定間隔（ここでは、５〜１０ｍｍ）を有する加圧面２８と、この加圧面２８からさらに反回転方向に向かうに従って徐々にスリットスクリーン１の内周面から離れるように湾曲し、その先端側で内周面と交差する減圧面２９とで構成されている。
【００２２】
続いて、前記構成のスリットスクリーン１の製造方法を説明する。
【００２３】
まず、保持部材６を図示しない治具によって所定間隔で位置決めする。このとき、各保持部材６間で保持凹部２３の位置を一致させる。そして、各保持凹部２３ａ，２３ｂに該当する縦長部材５ａ，５ｂを順次圧入し、筒状とする。これにより、各縦長部材５ａ，５ｂの幅広部７の間には、繊維原料液の良質繊維と異物とを精選分離するための所定の間隙寸法を有する精選部２０と、高圧渦流により繊維原料液に含まれるリジェクトが精選部２０を構成する壁面に衝突することを防止するための緩衝部２１とが形成され、スリットスクリーン１が完成する。
【００２４】
次に、前記構成のスリットスクリーン１を備えたスクリーン装置の動作について説明する。
【００２５】
まず、スクリーン機本体２内に繊維原料液（例えば、紙パルプ繊維液）を順次供給する。そして、スリットスクリーン１内に配置したロータ４を高速回転させ（周速約１５〜２０ｍ／ｓ）、攪拌羽根３をスリットスクリーン１の内周面に沿って移動させる。これにより、スリットスクリーン１内に流入した繊維原料液は、作用する遠心力で渦巻状となると共に重力の影響を受ける。このため、比重の大きな異物は中心部へと集められる。そして、比重の大きな異物を除去された残る繊維原料液の一部がロータ４とスクリーンバスケットの間に形成される精選領域１９へと流入する。
【００２６】
精選領域１９に流入した繊維原料液は、攪拌羽根３の加圧面２８がスリットスクリーン１の内周面の対向部分を通過する際に加圧され、前記Ｖ字状部１５で渦流となる。渦流となった繊維原料液は、緩衝部２１の入口すなわち補助精選部２２で、サイズの大きなリジェクトの通過を阻止される。つまり、サイズの大きなリジェクトが衝突するのは補助精選部２２の入口部分でしかない。しかも、緩衝部２１は精選部２０から矢印Ｒ１の方向に向かって傾斜するように形成されている。このため、繊維原料液が、緩衝部２１内へと直接流入するのではなく、渦流による圧力上昇によって無理なく流入する。
【００２７】
補助精選部２２を通過し、緩衝部２１に侵入した繊維原料液は、高圧状態を維持しながらも渦流状態を解消される。このため、リジェクト、特に硬質な異物が精選部２０を構成する壁面に高速で衝突することが回避される。したがって、精選部２０での摩耗が抑制される。
【００２８】
また、緩衝部２１に流入した繊維原料液に含まれる粘着性を有する異物は、渦流状態を解消されて緩衝部２１を流動することになるため、緩衝部２１内に滞留したり、緩衝部２１を構成する壁面に付着したりする。したがって、緩衝部２１のない従来品に比べて粘着性の異物がスリットスクリーン１の外周側に流出したり、精選部２０を構成する壁面に付着したりすることがない。
【００２９】
また、補助精選部２２と精選部２０による２段階の精選が可能となるので、従来のように複数の精選工程を実行するために、複数台のスクリーン装置を連接する必要もなくなり、設備を簡略化して設置スペースを大幅に抑制可能となる。
【００３０】
精選部２０では、ユーザーが希望するサイズ以下のアクセプト（良質繊維）のみが通過可能であり、希望サイズよりも大きな繊維はリジェクトとして緩衝部２１に残存する。精選部２０の間隙ｇ１から押し出された良質繊維は、傾斜側面８の間隙ｇ２、係止部１０と細首部９の間隙ｇ３、さらには係止部１０の間隙ｇ４を経て外部へと流動した後、スクリーン機本体２から図示しないパイプへと流動して回収される。間隙寸法は、間隙ｇ１からｇ４に向かうに従って大きくなるように形成されている。したがって、間隙ｇ１から押し出されたアクセプトを含む液体は、スムーズにスリットスクリーン１から外部へと流動し、繊維の乱れや絡みが殆ど発生しない。
【００３１】
その後、攪拌羽根３がさらに回転し、減圧面２９が通過すると、スリットスクリーン１の内周面との間隙が大きくなり、前記Ｖ字状部１５で繊維原料液が減圧状態となるので、高圧状態を維持する緩衝部２１内の繊維原料液がスリットスクリーン１の内周側へと引き戻される。このとき、繊維原料液の流動方向は緩衝部２１の傾斜方向θ２に沿うと共に、緩衝部２１を構成する壁面が徐々に広がる所定角度θ１で傾斜しているので、残留するリジェクトはスムーズにスリットスクリーン１内へと還流する。また、精選部２０での詰まりも解消され、いわゆる逆洗が行われる。
【００３２】
このようにして精選部２０を通過することなく、スリットスクリーン１の内周側へと回収されたリジェクトは、スリットスクリーン１内を下方に向かって移動し、図示しないパイプを介して回収された後、廃品処理される。
【００３３】
なお、このような一連の精選処理、すなわち攪拌羽根３による精選部２０からのアクセプトの押し出し、及び、緩衝部２１及び精選部２０に残存するリジェクトの回収が行われると、縦長部材５１に多大な力が作用するが、前述のように、保持部材６の各保持凹部２３の間には十分な距離が確保されることにより十分な強度が得られている。したがって、保持部材６が損傷に至ったり、縦長部材５に振動等が発生し、この縦長部材５自身が損傷に至ったりするといった不具合が発生することはない。
【００３４】
また、前記補助精選部２２の間隙寸法を小さくしたり、緩衝部２１の長さ（流路長さ）を大きくしたりすると、流動抵抗が大きくなって精選能力が低下することが想定される。この場合、攪拌羽根３の回転速度を速くしたり、攪拌羽根３とスリットスクリーン１の内周面との距離を小さくしたりすることにより、所望の精選能力を得ることが可能である。したがって、サイズの大きな異物を多く含んだ繊維原料液を精選する場合、補助精選部２２の間隙寸法を小さくし、緩衝部２１から精選部２０に至る異物のサイズを抑えつつ、精選能力の低下を防止することが可能となる。そして、補助精選部２２の間隙寸法が摩耗により大きくなれば、その間隙寸法の増大に合わせて攪拌羽根３の回転速度を遅く設定し直せば、精選能力を一定に維持することもできる。また、粗悪な繊維原料液を精選する必要がある場合、緩衝部２１の流路長さを大きく設定することにより、精選部２０に至る異物の数を減らしつつ、精選能力の低下を防止することも可能である。
【００３５】
（第２実施形態）
図６は、第２実施形態に係るスリットスクリーン３１の一部を示す。このスリットスクリーン３１では、主に、前記第１実施形態とは縦長部材３３の形状が相違している。
【００３６】
すなわち、保持部材３２に保持された縦長部材３３は、傾斜前面３４の両端部に平坦面３５、３６を形成され、傾斜前面３４に渦流発生部３７を形成されている。そして、隣接する縦長部材３３の間で、平坦面３５、３６によって精選部３８が形成されている。渦流発生部３７は、攪拌羽根３の移動により加圧された繊維原料液によって図６（ｂ）に示すような第１の渦流を発生させる。そして、第１の渦流により精選部３８の入口部分に第２の渦流が発生し、精選部３８での精選が可能となる。つまり、渦流発生部３７の形成位置が精選部３８に近すぎると、第１の渦流によって発生させる第２の渦流が小さくなる（場合によっては発生しない。）。一方、渦流発生部３７の形成位置が精選部３８から遠すぎると、第２の渦流の回転速度が遅くなる。いずれにしても、第２の渦流により十分な圧力を生じさせ、精選部３８に所望の精選能力を発揮させることができない。そこで、渦流発生部３７は精選部３８に所望の精選能力を発揮させることのできる、回転速度の速い第２の渦流の発生に適した第１の渦流を形成可能なものとされている。
【００３７】
前記第２実施形態に係るスリットスクリーン３１によれば、前記スクリーン装置に採用した場合、次のような作用効果を奏する。
【００３８】
すなわち、スクリーン機本体２内に繊維原料液を供給し、スリットスクリーン３１の内周面に沿って攪拌羽根３を回転移動させると、加圧された繊維原料液が、まず、渦流発生部３７を流動し、第１の渦流を発生させる。第１の渦流は、図６中反時計回り方向に流動する。このため、繊維原料液に含まれるリジェクトのうち、比較的大きなものは攪拌羽根３の移動領域側へと戻される。また、前記渦流発生部３７で発生した第１の渦流により、精選部の入口近傍で第２の渦流が発生する。第２の渦流は、繊維原料液を強制的に精選部３８へと侵入させる。
【００３９】
このように、前記第２実施形態に係るスリットスクリーン３１を備えたスクリーン装置によれば、渦流発生部３７によって第１の渦流を発生させることにより、繊維原料液に含まれる比較的大きな異物をスリットスクリーン３１の内側に向かって環流させているので、前記異物が精選部３８に衝突して摩耗させるといった不具合を防止することができる。また、前記第１の渦流により第２の渦流が発生し、この第２の渦流が繊維原料液を精選部３８へと侵入させるために必要される圧力を提供する。したがって、精選部３８に於ける精選能力を所望の値に維持することができる。
【００４０】
なお、前記渦流発生部３７の形状としては、例えば、図７に示すように構成することも可能である。図７（ａ）では断面略Ｖ字形、図７（ｂ）では断面略台形、図７（ｃ）では断面略矩形となっている。いずれの形状であっても、異物が衝突して多少摩耗しても渦流を発生させることができるように、摩耗による除去寸法を考慮して作成されている。これにより、最も摩耗による劣化が激しいと考えられる箇所について、多少形状を変更するだけで、長期に亘って使用することが可能となる。
【００４１】
（第３実施形態）
図８は、第３実施形態に係るスリットスクリーン４１の一部を示す。このスリットスクリーン４１では、隣接する縦長部材４２の間には、精選部４３、緩衝部４４及び補助精選部４５からなる精選領域４６が形成されている。そして、緩衝部４４の入口近傍には凹部すなわち渦流発生部４７が形成されている。
【００４２】
精選部４３、緩衝部４４、及び、補助精選部４５は前記第１実施形態と同様の構成であり、渦流発生部４７は前記第２実施形態と同様の構成である。
【００４３】
前記構成のスリットスクリーン４１を備えたスクリーン装置では、次のようにして精選処理が行われる。
【００４４】
すなわち、スクリーン機本体２内に繊維原料液を供給し、スリットスクリーン４１の内周面に沿って攪拌羽根３を回転移動させると、前記第２実施形態と同様に、攪拌羽根３に加圧された繊維原料液が、まず、渦流発生部４７で第１の渦流を発生させる。そして、第１の渦流が補助精選部４５の入口近傍に第２の渦流を発生させる。
【００４５】
補助精選部４５では、前記第１の渦流により比較的大きなリジェクトが攪拌羽根３の移動経路側へと戻される。したがって、補助精選部４５を構成する壁面にリジェクトが衝突して摩耗されにくくなる。また、前記第２の渦流により、繊維原料液が加圧状態となって補助精選部４５を通過するので、その間隙寸法よりも小さい繊維のみが緩衝部２１へと流動する（粗選濾過）。
【００４６】
緩衝部２１を通過する繊維原料液は渦流状態を解消されるので、前記第１実施形態と同様に、粘着性の異物が緩衝部２１内に滞留しやすくなる。また、精選部４３でアクセプトのみが通過し、リジェクトは緩衝部４４に滞留する。したがって、攪拌羽根３の減圧面が通過することによりＶ字状部が減圧状態となれば、補助精選部４５を介して緩衝部４４から滞留するリジェクトがスリットスクリーン４１の内周側へと回収される。
【００４７】
このように、前記第３実施形態に係るスリットスクリーン４１を備えたスクリーン装置によれば、渦流発生部４７及び緩衝部４４の働きにより、より一層精選部４３を構成する壁面の摩耗を抑制することができ、長期に亘って使用することが可能となる。
【００４８】
前記第２及び第３実施形態では、リジェクト分解部５１をさらに設けるのが好ましい。図９は、図８に示す第３実施形態に係る縦長部材４２にリジェクト分解部５１を形成した例を示す。リジェクト分解部５１は傾斜前面に形成される。詳しくは、矢印Ｒ１の方向側の角部から所定寸法離れた位置に形成され、円弧部５２と平坦部５３とで構成され、渦流発生部４７に連続している。そして、スクリーン機本体２内に繊維原料液を供給し、スリットスクリーン１の内周面に沿って攪拌羽根３を回転移動させると、繊維原料液はリジェクト分解部５１に衝突して乱流となり、繊維原料液に含まれる結束繊維や繊維くず玉が砕解される。したがって、精選されることなく廃棄される繊維量を抑制することができる。また、砕解された繊維を含む繊維原料液は、スリットスクリーン１の内周面に沿って、次の隣り合う縦長部材４１の間に形成される渦流発生部４７へと流動し、前記第３実施形態と同様にして第１の渦流となる。
【００４９】
このように、リジェクト分解部５１を設けることにより、結束繊維等を砕解しておくことができるので、精選されることなく廃棄される繊維量を抑制することができる。
【００５０】
また、図１０に示すように、リジェクト分解部５１を設けることなく、渦流発生部４７を傾斜前面のほぼ全体に亘って形成するようにしてもよい。
【００５１】
なお、前記実施形態では、繊維原料液をスリットスクリーン１の内側から外側に向かって押し出すように構成したが、外側から内側に向かって圧入するように構成することも可能である。この場合、前記第１実施形態に係るスリットスクリーン１であれば、縦長部材５の幅広部７が保持部材６の外周側で整列する構成とすると共に、ロータ４の攪拌羽根３をスリットスクリーン１の外周部で回転可能に構成する必要がある。
【００５２】
また、前記実施形態では、スリットスクリーンを筒状としたが、平板状としてもよい。
【００５３】
また、前記実施形態では、保持部材６の保持凹部２３に縦長部材５を圧入するようにしたが、挿通後、加締、接着、溶着等、他の手段によって固定するようにしても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】第１実施形態に係るスリットスクリーンの正面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】（ａ）は図１のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は第１縦長部材の横断面図、（ｃ）は第２縦長部材の横断面図である（ハッチングは省略）。
【図４】図２の攪拌羽根及びスリットスクリーンの一部を示す部分拡大図である。
【図５】（ａ）は図４の部分拡大図、（ｂ）はその精選領域の詳細図である。
【図６】（ａ）は第２実施形態に係るスリットスクリーンの縦長部材及び攪拌羽根を示す部分拡大図、（ｂ）はその繊維原料液の流動状態を示す説明図である。
【図７】他の実施形態に係るスリットスクリーンの縦長部材を示す部分拡大図である。
【図８】第３実施形態に係るスリットスクリーンの縦長部材の一部を示す部分拡大図で、（ａ）は加圧時の繊維原料液の流動状態を示し、（ｂ）は減圧時の流動状態を示す。
【図９】図８の変形例を示す図である。
【図１０】図９の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００５５】
１…スリットスクリーン
２…スクリーン機本体
３…攪拌羽根
４…ロータ
５（５ａ、５ｂ）…縦長部材
６…保持部材
７…幅広部
８…傾斜側面
９…細首部
１０…係止部
１１…傾斜前面
１２…第１平坦面
１３…第２平坦面
１４…第１円弧面
１５…Ｖ字状部
１６…第２円弧面
１７…第３円弧面
１８…逃がし凹部
１９…精選領域
２０…精選部
２１…緩衝部
２２…補助精選部
２３（２３ａ、２３ｂ）…保持凹部
２４…傾斜溝
２５…幅狭溝
２６…係止溝
２７…連結棒
２８…加圧面
２９…減圧面
３１…スリットスクリーン
３２…保持部材
３３…縦長部材
３４…傾斜前面
３５、３６…平坦面
３７…渦流発生部
３８…精選部
４１…スリットスクリーン
４２…縦長部材
４３…精選部
４４…緩衝部
４５…補助精選部
４６…精選領域
４７…渦流発生部
５１…リジェクト分解部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の縦長部材を並設し、隣接する縦長部材の間に精選部を形成し、前記縦長部材に沿って並設方向に移動する攪拌羽根により、繊維原料液への加圧及び除圧を繰り返し、前記精選部を介して繊維原料液を精選するスリットスクリーンにおいて、
前記精選部の近傍に、前記攪拌羽根の移動により繊維原料液に第１の渦流を発生させるための渦流発生部を形成し、前記第１の渦流に基づいて前記精選部への繊維原料液の圧入流れを生じさせる第２の渦流を発生させるようにしたことを特徴とするスリットスクリーン。
【請求項２】
複数の縦長部材を並設し、攪拌羽根を前記縦長部材に沿って並設方向に移動させ、前記攪拌羽根の移動方向に向かって各縦長部材の端面が徐々に突出するように形成することにより、隣接する縦長部材の間に精選部と、渦流を発生させるための空間とを形成し、渦流により繊維原料液への加圧及び除圧を繰り返し、前記精選部を介して繊維原料液を精選するスリットスクリーンにおいて、
前記各縦長部材の端面に凹部を形成し、該凹部を、前記攪拌羽根の移動により渦流を発生させる渦流発生部として機能させるようにしたことを特徴とするスリットスクリーン。
【請求項３】
円筒状のスリットスクリーンと、該スリットスクリーンに沿って回転する攪拌羽根を有するロータとを備え、繊維原料液を精選するスクリーン装置において、
前記スリットスクリーンは、前記請求項１又は２に記載のスリットスクリーンで構成したことを特徴とするスクリーン装置。
【請求項１】
複数の縦長部材を並設し、隣接する縦長部材の間に精選部を形成し、前記縦長部材に沿って並設方向に移動する攪拌羽根により、繊維原料液への加圧及び除圧を繰り返し、前記精選部を介して繊維原料液を精選するスリットスクリーンにおいて、
前記精選部の近傍に、前記攪拌羽根の移動により繊維原料液に第１の渦流を発生させるための渦流発生部を形成し、前記第１の渦流に基づいて前記精選部への繊維原料液の圧入流れを生じさせる第２の渦流を発生させるようにしたことを特徴とするスリットスクリーン。
【請求項２】
複数の縦長部材を並設し、攪拌羽根を前記縦長部材に沿って並設方向に移動させ、前記攪拌羽根の移動方向に向かって各縦長部材の端面が徐々に突出するように形成することにより、隣接する縦長部材の間に精選部と、渦流を発生させるための空間とを形成し、渦流により繊維原料液への加圧及び除圧を繰り返し、前記精選部を介して繊維原料液を精選するスリットスクリーンにおいて、
前記各縦長部材の端面に凹部を形成し、該凹部を、前記攪拌羽根の移動により渦流を発生させる渦流発生部として機能させるようにしたことを特徴とするスリットスクリーン。
【請求項３】
円筒状のスリットスクリーンと、該スリットスクリーンに沿って回転する攪拌羽根を有するロータとを備え、繊維原料液を精選するスクリーン装置において、
前記スリットスクリーンは、前記請求項１又は２に記載のスリットスクリーンで構成したことを特徴とするスクリーン装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００６−３４８４６０（Ｐ２００６−３４８４６０Ａ）
【公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１９０７１４（Ｐ２００６−１９０７１４）
【出願日】平成１８年７月１１日（２００６．７．１１）
【分割の表示】特願２００５−１７５３０４（Ｐ２００５−１７５３０４）の分割
【原出願日】平成１７年６月１５日（２００５．６．１５）
【出願人】（５０１４２７４７８）協和工機株式会社 (4)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年７月１１日（２００６．７．１１）
【分割の表示】特願２００５−１７５３０４（Ｐ２００５−１７５３０４）の分割
【原出願日】平成１７年６月１５日（２００５．６．１５）
【出願人】（５０１４２７４７８）協和工機株式会社 (4)
【Ｆターム（参考）】
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